CN111607659A - 与苎麻原麻半纤维素含量关联的snp分子标记及其应用 - Google Patents

与苎麻原麻半纤维素含量关联的snp分子标记及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111607659A
CN111607659A CN202010489445.6A CN202010489445A CN111607659A CN 111607659 A CN111607659 A CN 111607659A CN 202010489445 A CN202010489445 A CN 202010489445A CN 111607659 A CN111607659 A CN 111607659A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ramie
hemicellulose
content
genotype
snp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010489445.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111607659B (zh
Inventor
陈平
欧文静
朱爱国
喻春明
陈继康
陈坤梅
高钢
王晓飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Bast Fiber Crops of CAAS
Original Assignee
Institute of Bast Fiber Crops of CAAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Bast Fiber Crops of CAAS filed Critical Institute of Bast Fiber Crops of CAAS
Priority to CN202010489445.6A priority Critical patent/CN111607659B/zh
Publication of CN111607659A publication Critical patent/CN111607659A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111607659B publication Critical patent/CN111607659B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13—Plant traits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及植物遗传育种技术领域，尤其涉及与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记及其应用。本发明提供了一种与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标志物，该分子标志物分别位于苎麻的第1号染色体上。经鉴定，该标志物与苎麻半纤维之间存在显著的相关性。在本发明所述的SNP位点，基因型为TT的半纤维素含量显著高于基因型为CC的，杂合基因型介于两者之间。通过对苎麻品种该SNP位点的基因型鉴定，即可预测苎麻原麻半纤维素水平。因此，利用该标志物可在苎麻生育早期鉴定出符合育种目标的苎麻种质，对苎麻原麻半纤维素含量水平的早期预测和筛选具有重要意义。有利于提高育种的效率，加快育种进程。

Description

与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记及其应用
技术领域
本发明涉及植物遗传育种技术领域，尤其涉及与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记及其应用。
背景技术
苎麻(Boehmerianivea L.)是我国特色的多年生韧皮纤维作物，为含有14对染色体的二倍体。苎麻原麻中除纤维素外，还含有半纤维素、果胶、木质素、脂蜡质等胶质成分，需经过去除这些胶质成分的脱胶过程，才能获得可供纺织利用的纤维。去除胶质的脱胶过程是苎麻加工过程中造成环境污染的主要环节，已成为苎麻产业发展的瓶颈。半纤维素占苎麻纤维总胶质的50％，对酸碱的稳定性高，是脱胶工艺的重点和难点。半纤维素是植物细胞壁的主要构成物质之一，主要功能是交连纤维素微纤丝。苎麻纤维中半纤维素含量高，还导致纤维脆硬、纤维品质下降。半纤维素含量是受多基因控制的复杂数量性状，传统育种方法对数量性状选择效率不高，遗传改良进程较慢。因此，开发半纤维素含量相关有效分子标记和候选基因，可为分子标记辅助选择以及基因克隆奠定基础，提高选择效率，加快品种改良进程。
半纤维素含量是苎麻特异的品质性状，已有研究测定了不同苎麻品种、不同部位半纤维素构成、含量的差异，但因其测定费时费力，工作量大，目前还没有利用分子标记技术对半纤维素含量进行QTL定位，获得有效分子标记的报道。研究表明，苎麻原麻半纤维素含量性状为多基因控制，易受环境影响，利用常规育种方法改良苎麻原麻半纤维素含量进展缓慢。因此，开发与苎麻中半纤维素含量相关的分子标志物，对促进苎麻种植资源的育种与改良具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记及其应用，从而利用分子生物学手段实现对苎麻种植资源的早期、快速鉴定。
本发明提供的与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记，其为Marker00075072。
所述Marker00075072的SNP位点位于SEQ ID NO:1所示核苷酸序列的第101位碱基，存在3种基因型，分别为纯合C/C，纯合T/T，杂合型C/T(Y)；。
根据319份苎麻核心种质资源的测序结果，通过序列比对，获得了大量高质量SNP标记，对这些SNP标记进行进一步筛选，获得了与原麻半纤维素含量密切相关的标志物，该标记可用于遗传图谱构建、指纹图谱构建，为分子育种、系统进化、种质资源鉴定提供保障。
本发明所述的SNP分子标记在苎麻育种中的应用。
本发明还提供了一种苎麻种质检测试剂盒，其中包括检测所述的SNP分子标记中至少一个的检测试剂。
所述检测方法优选为PCR法。所述检测试剂包括检测引物和PCR扩增试剂。
本发明还提供了一种苎麻的育种方法，其包括：检测苎麻基因组中所述的SNP分子标记的基因型，根据基因型判断苎麻半纤维素含量的高低。
所述苎麻基因组为苎麻植株的基因组。所述植株包括：苎麻的根、茎、叶、花、种子及子叶。
所述根据基因型判断苎麻半纤维素含量的高低包括：
所示Marker00075072的SNP位点基因型为TT，则半纤维素含量高，基因型为CC，则半纤维素含量低。
所述半纤维素为苎麻原麻的半纤维素。
本发明构建了190份苎麻资源的验证群体，在该验证群体中该位点不同等位基因间半纤维素含量存在差异，说明该位点真实有效，可用于半纤维素含量的分子标记辅助选择。
本发明提供了一种与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标志物，该分子标志物分别位于苎麻的第1号染色体上。经鉴定，该标志物与苎麻半纤维之间存在显著的相关性。通过对苎麻种质的该SNP位点基因型，即可预测苎麻原麻半纤维素水平。因此，利用该标志物可在苎麻生育早期鉴定出符合育种目标的苎麻种质，对苎麻原麻半纤维素含量水平的早期预测和筛选具有重要意义。有利于提高育种的效率，加快育种进程。
具体实施方式
本发明提供了与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记及其应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
1.半纤维素含量测定:319份苎麻核心种质2017年种植于湖南省沅江市试验地，田间行距70cm，株距50cm，单行种植。试验地肥力中等偏上且均匀，四周无高大建筑物及树木遮挡，排灌良好，种植深浅一致。2018年分别对关联分析群体和验证群体进行性状测定。田间样品收获后，采用手工简易刮麻器(沅江2号)剥制，干燥后获得原麻，用于半纤维素测定。按照GB5881-86《苎麻理化性能试验取样方法》进行取样，采用微波法(冷娟等,2008)测定半纤维素含量，每个品种3次重复。
表1关联分析群体半纤维素含量统计分析
平均值％ 最大值％ 最小值％ 变异系数％ 是否正态分布
半纤维素 14.24 22.91 11.43 9.41 是
关联群体半纤维素含量范围为11.43％～22.91％，平均值为14.24％，极差为11.48％(表1)。半纤维素含量主要分布在12.2％～15.8％之间，其中含量在13.4％～14.6％之间的样品数量最多，为101个，占总数的40.73％。
2.SNP的获得：参考序列为苎麻品种“中苎1号”基因组序列，参考基因组的版本号为(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/PRJNA417329)。对319个样品重测序基因组序列，采用GATK流程中的分析工具，对经过处理和矫正后的比对结果文件，进行变异的检测，经过初步过滤后获得原始群体SNP位点。对SNP位点按照maf＞0.05，缺失率＜0.05的条件进行过滤，获取高质量SNP位点用于GWAS分析。
3.苎麻原麻半纤维素含量关联：采用TASSEL5.0(BRADBURY et al.,2007)软件中的GLM-Qmatirx模型(GLM为一般线性模型，Qmatrix代表以群体结构作为协变量进行校正)，对核心种质的半纤维素含量性状进行全基因组关联分析，获得一个显著关联SNP位点。具体信息见表2：
表2苎麻原麻半纤维素含量显著相关SNP位点
Figure BDA0002520369150000041
结果显示，该SNP位点与苎麻原麻半纤维素含量显著相关。C/C基因型原麻半纤维素含量最低，T/T基因型原麻半纤维素含量最高，C/T杂合基因型原麻半纤维素含量处于两纯合基因型之间。
4.SNP位点的验证：构建了190份苎麻资源的验证群体，测定其原麻半纤维素含量，发现其范围为9.11％～20.19％，极差为11.08％，与关联分析群体测定值极差差异不显著。群体半纤维素含量的平均值为14.92％，两者差异也不显著。群体中半纤维素主要分布在12.41％～17.91％之间，其中含量在13.51％～14.61％之间的样品数量最多(表3)。190份资源在Marker00075072位点的基因分型及半纤维素含量见下表4。
表3验证群体半纤维素含量统计分析
平均值％ 最大值％ 最小值％ 变异系数％ 是否正态分布
半纤维素 14.92 20.19 9.11 11.06 是
表4验证群体显著相关SNP位点基因分型及原麻半纤维素含量
连锁标记 等位基因1 半纤维素含量 等位基因2 半纤维素含量 等位基因3 半纤维素含量
Marker00075072 C(79) 14.05 T(20) 16.36 Y(91) 15.31
由表3可知，验证群体中该位点不同等位基因间半纤维素含量存在差异，说明该位点真实有效，可用于半纤维素含量的分子标记辅助选择。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 中国农业科学院麻类研究所
<120> 与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记及其应用
<130> MP2010274
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 201
<212> DNA
<213> 苎麻( Boehmeria nivea L.)
<400> 1
gtctaagcga cctcgacggc tgcaaagcgg cggaatggct gaggagtaaa ccgctgtgcg 60
cagtgatgga cggcgcgcta gcgctagtag cagcaatggc cgattggaga agtttagggc 120
tctctaaaag gggaagaaag tgttggtcat gatgagggac ttggtagggc attatcaagt 180
gatcaagctc tttcttgcaa g 201

Claims (9)

1.与苎麻原麻半纤维素含量关联的SNP分子标记，其为Marker00075072。
2.根据权利要求2所示的SNP分子标记，其特征在于，所示Marker00075072的SNP位点位于SEQ ID NO:1所示核苷酸序列的第101位碱基，存在3种基因型，分别为纯合C/C，纯合T/T，杂合型C/T。
3.权利要求1或2所述的SNP分子标记中在苎麻育种中的应用。
4.一种苎麻种植检测试剂盒，其中包括检测权利要求1或2所述的SNP分子标记的检测试剂。
5.根据权利要求4所述的试剂盒，其特征在于，所述检测试剂包括检测引物和PCR扩增试剂。
6.一种苎麻的育种方法，其特征在于，检测苎麻基因组中，权利要求1或2所述的SNP分子标记的基因型，根据基因型判断苎麻半纤维素含量的高低。
7.根据权利要求6所述的育种方法，所述苎麻基因组为苎麻植株的基因组。
8.根据权利要求6或7所述的育种方法，所述根据基因型判断苎麻半纤维素含量的高低包括：所述Marker00075072的SNP位点基因型为TT，则半纤维素含量高，基因型为CC，则半纤维素含量低。
9.根据权利要求6～8任一项所述的育种方法，其特征在于，所述半纤维素为苎麻原麻的半纤维素。
CN202010489445.6A 2020-06-02 2020-06-02 与苎麻原麻半纤维素含量关联的snp分子标记及其应用 Active CN111607659B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010489445.6A CN111607659B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 与苎麻原麻半纤维素含量关联的snp分子标记及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010489445.6A CN111607659B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 与苎麻原麻半纤维素含量关联的snp分子标记及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111607659A true CN111607659A (zh) 2020-09-01
CN111607659B CN111607659B (zh) 2023-03-10

Family

ID=72203957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010489445.6A Active CN111607659B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 与苎麻原麻半纤维素含量关联的snp分子标记及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111607659B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113736904A (zh) * 2021-09-17 2021-12-03 中国中医科学院中药研究所 一种与天麻优形优质相关的单倍型分子标记及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106801105A (zh) * 2017-03-16 2017-06-06 江西省宜春市农业科学研究所 与苎麻纤维细度相关联的ssr标记及应用
CN109295245A (zh) * 2018-08-31 2019-02-01 中国农业科学院麻类研究所 一种与苎麻分株数关联snp分子标记及相关基因与应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106801105A (zh) * 2017-03-16 2017-06-06 江西省宜春市农业科学研究所 与苎麻纤维细度相关联的ssr标记及应用
CN109295245A (zh) * 2018-08-31 2019-02-01 中国农业科学院麻类研究所 一种与苎麻分株数关联snp分子标记及相关基因与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KUNMEI CHEN: "Genome Wide Association Study Discovered Favorable Single Nucleotide Poly Morphisms and Candidate Genes Associated with Ramie Boehmeria Nivea L" *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113736904A (zh) * 2021-09-17 2021-12-03 中国中医科学院中药研究所 一种与天麻优形优质相关的单倍型分子标记及其应用
CN113736904B (zh) * 2021-09-17 2023-10-27 中国中医科学院中药研究所 一种与天麻优形优质相关的单倍型分子标记及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN111607659B (zh) 2023-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108779459B (zh) 棉花全基因组snp芯片及其应用
CN109762812B (zh) 小麦生长势相关snp及其作为靶点在鉴定小麦生长势性状中的应用
CN108103235B (zh) 一种苹果砧木抗寒性鉴定的snp分子标记、引物及其应用
CN112094935B (zh) 鉴定棉花纤维比强度和马克隆值的snp分子标记及应用
CN108048597B (zh) 与水稻抗旱相关的snp分子标记及其应用
CN110724758B (zh) 一种基于snp标记鉴定京农科728玉米杂交种纯度的方法
CN110872633B (zh) 一种基于snp标记鉴定京科968玉米杂交种纯度的方法
CN111979345A (zh) 盐胁迫条件下小麦生物量和产量相关kasp标记的开发及应用
CN110295251A (zh) 与小麦有效分蘖数qtl连锁的snp分子标记及其应用
CN115820892A (zh) 陆地棉a07号染色体与棉铃重关联的snp分子标记及其应用
KR20180077873A (ko) 수박 분자마커이용여교잡 선발용 snp 마커
CN113005213A (zh) 与小麦茎基腐病抗性相关的snp分子标记及其应用
CN111607659B (zh) 与苎麻原麻半纤维素含量关联的snp分子标记及其应用
CN110527742B (zh) 与低盐条件下小麦穗长相关的kasp标记及其应用
CN109439788B (zh) 与小麦株高主效基因位点紧密连锁的kasp分子标记及其应用
CN115948603A (zh) 一种筛选不同株高、分蘖和产量小麦的方法
CN112442544A (zh) 一种辅助筛选具有高糖性状番茄材料的方法、试剂盒及应用
CN113881799B (zh) 用于烟草根黑腐病主效抗性位点筛选/检测的功能分子标记及其应用
CN108841983A (zh) 一种甘蔗全长转录组数据大规模开发的ssr引物
CN113881794A (zh) 一组与甘蔗叶夹角显著相关的分子标记及其应用
CN107893125B (zh) 用于鉴定桃花铃型/蔷薇型性状的单核苷酸多态性标记位点、引物对、试剂盒及应用
CN107858448B (zh) 用于鉴定桃花粉育性性状的单核苷酸多态性标记位点、引物对、试剂盒及应用
CN112501342A (zh) 一种大麦休眠基因mkk3的kasp功能分子标记及应用
CN108467899B (zh) 筛选杨树生长和木材品质性状的miRNAs及其靶基因内SNP位点及筛选方法
CN117683938B (zh) 与番茄果实宽度紧密连锁的kasp分子标记及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant